Prepararse para los peligros naturales

NOTA: Esta lección contiene una parte A y una parte B. Ambas partes son importantes para alcanzar el objetivo de aprendizaje íntegro del nivel educativo. Si el tiempo es limitado, revisa ambas partes y elige aquellos elementos que mejor cubran las necesidades de tus estudiantes.

En esta lección los estudiantes aprenden comparando varias formas de reducir los efectos de los terremotos sobre los edificios y las personas que los usan. Así pues, la clase deberá construir varias soluciones diferentes para poder comparar. El modelo y el programa de ejemplo muestran algunos diseños de edificios posibles, además de una máquina para realizar las pruebas. Guía a los estudiantes para que se inspiren con estos ejemplos para después diseñar y construir su propia idea de una estructura resistente a los terremotos.

• Cada equipo de estudiantes creará un diseño de edificio. Luego, los equipos compararán los diseños y los resultados. Ayuda a los estudiantes a establecer criterios de comparación.

• Fundamentos científicos. Terremotos: Los procesos naturales de la Tierra, como los deslizamientos repentinos de la corteza terrestre o la actividad volcánica, pueden causar terremotos.

• Conocimientos previos. Prepararse para los terremotos: Usando los materiales de ciencias disponibles y los videos indicados en el apartado “Materiales”, comparte información, imágenes y definiciones.

  • Los terremotos son un peligro resultante de un proceso natural de la Tierra. Otros ejemplos son las inundaciones, los tsunamis y las erupciones volcánicas. Durante un terremoto, el suelo puede sacudirse con fuerza, lo que puede dañar o destruir edificios y amenazar la seguridad de las personas.
  • Las personas pueden reducir los efectos de los terremotos de muchas maneras, como diseñar edificios resistentes a los terremotos. Estos edificios usan tanto formas como materiales que reducen el peligro. También tienen partes cuya función es sufrir daños para evitar que todo el edificio caiga, algo similar a la defensa de un auto, que se arruga y absorbe la energía para proteger a las personas que están adentro durante un accidente.
  • La preparación, como la que se hace con sistemas de alarma para emergencias, alertan a las personas para que se pongan a salvo rápidamente.
  • Vocabulario clave: procesos terrestres, peligro natural, terremoto

• Experiencia de construcción y programación: Revisa las sugerencias del plan de la unidad. Para esta lección, quizá también quieras:

  • Reforzar los conceptos con el tutorial “El motor”, disponible en el menú “Comenzar” de la app SPIKE.
  • Usar las secciones dedicadas a los bloques de evento y motor en “Bloques de palabras”, disponible en el menú “Ayuda” de la app SPIKE, como apoyo adicional.

• Materiales: Busca videos de pruebas de sacudidas de terremotos (busca “estructuras resistentes a terremotos”). Si quieres, compártelos cuando estén construyendo el contexto.

PARTE A (45 minutos)

• Presenta a los protagonistas de la historia y el primer desafío: Leo sabe que en algunos lugares hay terremotos. Para mantener a las personas a salvo, ayúdalo a diseñar edificios que resistan los terremotos.

• PIENSA: Facilita un breve debate sobre los temas de la lección usando, si quieres, la imagen de la historia.

  • ¿Cuáles son las formas que hacen que un edificio tenga menos probabilidades de dañarse en un terremoto? ¿Por qué? (Las formas triangulares y piramidales, porque son estables y se balancean menos).
  • ¿Qué materiales de construcción resisten bien la fuerza de un terremoto? ¿Por qué? (El acero es fuerte y se dobla en lugar de romperse).
  • ¿Cómo se pueden diseñar edificios para reducir los efectos de los terremotos? (Usar una buena combinación de materiales y formas, como acero y una forma triangular; probar y mejorar los diseños para encontrar la mejor solución).

• Distribuye un set SPIKE^™ Essential y un dispositivo a cada equipo.

• Mientras los estudiantes trabajan, considera mostrar los siguientes ejemplos como ayuda para construir o programar. Aclara que presentan sugerencias de estructuras resistentes a terremotos. Los equipos de estudiantes deben diseñar y construir su propia idea para la estructura.

• Pide a los estudiantes que lleven a cabo las siguientes actividades:

  • Usar el modelo de base para CONSTRUIR un edificio y una máquina de sacudidas que simule un terremoto. Usar la máquina para probar el diseño del edificio y si será destruido por terremotos.
  • PROGRAMAR el modelo para sacudir el edificio con diferentes velocidades del motor. Probar y registrar cuánto tiempo permanece en pie a diferentes velocidades (con diferentes fuerzas de sacudida). Comenzar la prueba a una velocidad baja e ir aumentándola (25 %, 50 %, 75 % y 100 %). Identificar qué diseños de edificios se caen de inmediato. ¿Por qué?

• Facilitar una lluvia de ideas sobre cómo usar elementos LEGO^® para crear modelos de edificios que se comportarán de manera diferente durante las pruebas; por ejemplo, porque tienen diferentes tamaños o formas (altos y estrechos, o pesados en la parte superior con una base ancha) o porque usan piezas flexibles que se doblan, pero no se rompen. Explorar formas de usar la velocidad del motor para representar el aumento de la fuerza que experimenta el edificio.

• Cuando haya transcurrido la mitad del tiempo, pide a los estudiantes que intercambien ideas usando una rutina conocida en el aula y luego modifiquen sus modelos con las ideas obtenidas.

Ideas de ejemplo

• Reúne a los estudiantes para compartir. 

• Pide a cada equipo que use su modelo y sus dibujos para demostrar y explicar:

  • El diseño de su edificio. (Pídeles que describan el tamaño, la forma de la base, la estructura o la flexibilidad de los materiales).
  • Los resultados de sus pruebas.
  • Por qué funcionó o falló el diseño del edificio.

• Pide a los estudiantes que usen individualmente las explicaciones ofrecidas y los resultados de las pruebas para decidir qué diseño reducirá mejor los efectos de los terremotos sobre las personas. Tendrán que comparar al menos dos diseños para explicar su decisión.

• Invita a los estudiantes a compartir cómo cambiaron su modelo para mejorar su desempeño.

Si quieres pasar a la parte B, “Explicar”, pide a los estudiantes que no desarmen los modelos o dales tiempo para reconstruirlos.

PARTE B (45 minutos)

• Repite los pasos del apartado “Explicar” (parte A) para que otros equipos demuestren y expliquen lo que hayan aprendido.

• (5 min) Comparte contextos para ayudar a los estudiantes a desarrollar la siguiente idea: En algunas partes de los Estados Unidos, el sistema ShakeAlert^® (un sistema de alerta de terremoto temprana) hace sonar una sirena para avisar a las personas que ha comenzado un terremoto y que pronto se sentirá una sacudida.

• (15 min) Pide a los estudiantes que iteren sus modelos y los prueben para superar el siguiente desafío en la app:

  • Mejorar y programar su modelo de edificio para que una alarma avise a las personas que va a producirse un terremoto.

• (10 min) Invita a los estudiantes a que compartan los conocimientos, las ideas o las habilidades que:

  • les hayan ayudado a superar el desafío;
  • hayan aprendido mientras construían.

• Pide a los estudiantes que ordenen los sets y dejen despejadas las zonas de trabajo.

• Haz preguntas que fomenten el pensamiento y las decisiones de los estudiantes mientras idean, construyen y programan.

Lista de control de observación

• Revisa los objetivos de aprendizaje (recuadro Soporte para el profesor).
• Usa la lista para observar el avance de los estudiantes:
  • Con su modelo y su programa crearon un edificio y un simulador de terremotos que, en conjunto, sirven para probar la resistencia de los edificios a las sacudidas.
  • Usan criterios para evaluar lo bien que reduce su solución los efectos de un terremoto sobre los seres humanos.
  • Mediante una explicación, comparan al menos dos modelos de edificios para decidir cuál funciona mejor.

Autoevaluación

Pide a cada estudiante que elija el ladrillo que, en su opinión, mejor represente su desempeño.

• Ladrillo azul: Creo que puedo seguir las instrucciones para crear un programa.
• Ladrillo amarillo: Puedo seguir las instrucciones para crear un programa.
• Ladrillo verde: Puedo seguir las instrucciones para crear un programa y puedo ayudar a un compañero a hacerlo también.

Comentarios entre compañeros

En sus equipos pequeños, pide a tus estudiantes que debatan sobre sus experiencias colaborando.
Anímalos a usar afirmaciones como las siguientes:

• Me gustó cuando tú…
• Me gustaría saber más acerca de cómo tú…

Formas de simplificar la lección:

• Ajustar el primer desafío: Pedir a los estudiantes que solo prueben el edificio con una velocidad de sacudida. Fijar un límite de tiempo de, por ejemplo, 5 o 10 segundos, para determinar si el edificio se cae “inmediatamente”.

Formas de aumentar la dificultad:

• Ampliar el desafío del apartado “Desarrollar”: Pide a los estudiantes que modifiquen los modelos del apartado “Desarrollar” para mostrar otras formas de alertar a las personas sobre un peligro natural.

• Facilita recursos de aprendizaje sobre los materiales que usaban los antiguos constructores japoneses, chinos o romanos para resistir los daños causados por los terremotos. (Busca “edificios antiguos chinos/japoneses/romanos a prueba de terremotos”). Pide a los estudiantes que analicen un ejemplo y compartan los conceptos y detalles claves a partir de su aprendizaje.

Si facilitas esta actividad, la sesión se prolongará más de los 45 minutos que dura la lección.